JPS60253791A - 熱エネルギ−回収方法 - Google Patents
熱エネルギ−回収方法Info
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- JPS60253791A JPS60253791A JP59111356A JP11135684A JPS60253791A JP S60253791 A JPS60253791 A JP S60253791A JP 59111356 A JP59111356 A JP 59111356A JP 11135684 A JP11135684 A JP 11135684A JP S60253791 A JPS60253791 A JP S60253791A
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- heat storage
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
- F28D20/02—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
- F28D20/023—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat the latent heat storage material being enclosed in granular particles or dispersed in a porous, fibrous or cellular structure
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は間欠的または変動的に発生する熱エネルギーを
作動媒体となる蓄熱媒体を使用して連続的に安定した動
力として回収する熱エネルギー回収方法に関するもので
ある。
作動媒体となる蓄熱媒体を使用して連続的に安定した動
力として回収する熱エネルギー回収方法に関するもので
ある。
従来例の構成とその問題点
従来、実用化されているレンガ、石等を用いた顕熱蓄熱
装置では、容量や重量が大きくなると同時に熱の放出に
比例して温度が低下してしまうという欠点があった。
装置では、容量や重量が大きくなると同時に熱の放出に
比例して温度が低下してしまうという欠点があった。
そこで、このような欠点を改良した装置として潜熱蓄熱
装置が開発された。これは蓄熱物質として相変化物質の
融解潜熱や転移物質の転移熱を利用し、小さな体積で大
きな熱量を貯え得るという特長を有している。しかしな
がら、廃ガスまたは液状熱媒体と蓄熱物質とを直接接触
させると、それらの物質が反応して、蓄熱物質が変質す
るおそれがあり、また、融解した場合、一定の形状を保
たなくなるので蓄熱物質をどちらの物質とも反応しない
物質で作られたカプセルに封入し、カプセルを通して熱
交換しなければならないという欠点があった。さらに、
カプセルに封入した潜熱蓄熱物質を使用する場合でも、
廃ガスとの直接熱交換では１伝熱係数が小さく、熱交換
に時間を要するため、どうしても液体熱媒体を介して熱
交換しなければならなかった。
装置が開発された。これは蓄熱物質として相変化物質の
融解潜熱や転移物質の転移熱を利用し、小さな体積で大
きな熱量を貯え得るという特長を有している。しかしな
がら、廃ガスまたは液状熱媒体と蓄熱物質とを直接接触
させると、それらの物質が反応して、蓄熱物質が変質す
るおそれがあり、また、融解した場合、一定の形状を保
たなくなるので蓄熱物質をどちらの物質とも反応しない
物質で作られたカプセルに封入し、カプセルを通して熱
交換しなければならないという欠点があった。さらに、
カプセルに封入した潜熱蓄熱物質を使用する場合でも、
廃ガスとの直接熱交換では１伝熱係数が小さく、熱交換
に時間を要するため、どうしても液体熱媒体を介して熱
交換しなければならなかった。
このような観点から、特開昭５６−１８７０９８ にお
いて、加熱および冷却に応じて潜熱の吸収および放出を
生じる相変化物質をマイクロカプセルに封入し、このマ
イクロカプセルを適用温度範囲において相変化しない液
体中に懸濁させてスラリーとすることにより゛；相変化
物質の同前および液態への相変化に関係なく、液状熱媒
体と同様の流動性を示し、しかも液状熱媒体よりも著し
く高められた蓄熱媒体が提案された〇 しかしながら、上記の蓄熱媒体を使用して、最も温度低
下が少く、効率的に熱の吸収および放出を行おうとする
と、どうしてもスラリーである蓄熱媒体をポンプで熱交
換器の中へ流さなければならない。このため、ポンプ・
熱交・配管等の摩耗やマイクロカプセルが破壊するとい
うおそれがあつた。
いて、加熱および冷却に応じて潜熱の吸収および放出を
生じる相変化物質をマイクロカプセルに封入し、このマ
イクロカプセルを適用温度範囲において相変化しない液
体中に懸濁させてスラリーとすることにより゛；相変化
物質の同前および液態への相変化に関係なく、液状熱媒
体と同様の流動性を示し、しかも液状熱媒体よりも著し
く高められた蓄熱媒体が提案された〇 しかしながら、上記の蓄熱媒体を使用して、最も温度低
下が少く、効率的に熱の吸収および放出を行おうとする
と、どうしてもスラリーである蓄熱媒体をポンプで熱交
換器の中へ流さなければならない。このため、ポンプ・
熱交・配管等の摩耗やマイクロカプセルが破壊するとい
うおそれがあつた。
発明の目的
本発明は上記従来の欠点を解消する熱エネルギー回収方
法を提供することを目的とする。
法を提供することを目的とする。
発明の構成
上記目的を達成するため１本発明の熱エネルギー回収方
法は、加熱および冷却に応じて転移熱を吸収および放出
する転移物質の粉末を、該転移物質の転移温度において
液体の作動媒体に懸濁させ。
法は、加熱および冷却に応じて転移熱を吸収および放出
する転移物質の粉末を、該転移物質の転移温度において
液体の作動媒体に懸濁させ。
または、加熱および冷却に応じて潜熱を吸収および放出
する相変化物質を封入したマ・イクロカプセルを、前記
相変化物質の相変化温度において液体の作動媒体に懸濁
させてスラリー状蓄熱媒体を構成し、このスラリー状蓄
熱媒体を蓄熱媒体貯槽に貯蔵し、この貯蔵したスラリー
状蓄熱媒体をサーモサイフオン作用により竪型熱交換器
に通して加熱した後、再び前記蓄熱媒体貯槽に戻し、こ
のスラリー状蓄熱媒体から蒸発した高圧の作動媒体の蒸
気から熱エネルギーを得る構成としたものであり、これ
により、スラリー状蓄熱媒体の循環ライン中にポンプや
バルブを設けなくて済み、装置の摩耗や転移物質の摩耗
、マイクロカプセルの破壊を最小限に抑えることができ
るものである。
する相変化物質を封入したマ・イクロカプセルを、前記
相変化物質の相変化温度において液体の作動媒体に懸濁
させてスラリー状蓄熱媒体を構成し、このスラリー状蓄
熱媒体を蓄熱媒体貯槽に貯蔵し、この貯蔵したスラリー
状蓄熱媒体をサーモサイフオン作用により竪型熱交換器
に通して加熱した後、再び前記蓄熱媒体貯槽に戻し、こ
のスラリー状蓄熱媒体から蒸発した高圧の作動媒体の蒸
気から熱エネルギーを得る構成としたものであり、これ
により、スラリー状蓄熱媒体の循環ライン中にポンプや
バルブを設けなくて済み、装置の摩耗や転移物質の摩耗
、マイクロカプセルの破壊を最小限に抑えることができ
るものである。
実施例と作用
以下１本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
先ず１本発明方法に用いるスラリー状蓄熱媒体の構成に
ついて述べる。これには２種のものがあり、一つは、加
熱および冷却に応じて転移熱を吸収および放出する転移
物質の粉末を、該転移物質の転移温度において液体の作
動媒体に懸濁させたもの゛であり、もう一つは、加熱お
よび冷却に応じて潜熱を吸収および放出する相変化物質
を封入したマイクロカプセルを、前記相変化物質の相変
化温度において液体の作動媒体に懸濁させたものである
。
ついて述べる。これには２種のものがあり、一つは、加
熱および冷却に応じて転移熱を吸収および放出する転移
物質の粉末を、該転移物質の転移温度において液体の作
動媒体に懸濁させたもの゛であり、もう一つは、加熱お
よび冷却に応じて潜熱を吸収および放出する相変化物質
を封入したマイクロカプセルを、前記相変化物質の相変
化温度において液体の作動媒体に懸濁させたものである
。
前者の場合の具体例を挙げると、転移物質として、粉状
のベレタエリトリトール（ｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔ
ｏｌ ：化学式Ｃ（ＣＨ２０Ｈ）４）’（１８８℃の転
移熱を利用する。）を使用し１作動媒体（懸濁媒体）と
して、トルエン、ベンゼン、ノルマルブタン、イソブタ
ン等の炭化水素またはアセトンまたはアフルード（直鎖
状の弗化炭素で炭素数が１０以内の不活性流体。下表に
その特性を示す。）を使用して。
のベレタエリトリトール（ｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔ
ｏｌ ：化学式Ｃ（ＣＨ２０Ｈ）４）’（１８８℃の転
移熱を利用する。）を使用し１作動媒体（懸濁媒体）と
して、トルエン、ベンゼン、ノルマルブタン、イソブタ
ン等の炭化水素またはアセトンまたはアフルード（直鎖
状の弗化炭素で炭素数が１０以内の不活性流体。下表に
その特性を示す。）を使用して。
この作動媒体の中へ粉状のペンタエリトリトールを懸濁
させる。これにより、作動媒体にもなるスラリー状蓄熱
媒体が構成される。以下このスラリー状蓄熱媒体を第１
蓄熱媒体という。
させる。これにより、作動媒体にもなるスラリー状蓄熱
媒体が構成される。以下このスラリー状蓄熱媒体を第１
蓄熱媒体という。
後者の場合の具体例を挙げると、相変化物質として、粉
状のポリエチレン（１３５℃の融解潜熱を利用する。）
の表面を、イオンプラズマによる架橋または電子線照射
等による放射線架橋あるいは過酸化物を使用した化学架
橋などの方法により架橋処理してなるポリエチレンでマ
イクロカプセルとしたものを使用し゛１１作動線（懸濁
媒体）として、脱酸素された水またはアルコール類また
はフロンＣ−８１８、フロン１１４等のフロン類を使用
して。
状のポリエチレン（１３５℃の融解潜熱を利用する。）
の表面を、イオンプラズマによる架橋または電子線照射
等による放射線架橋あるいは過酸化物を使用した化学架
橋などの方法により架橋処理してなるポリエチレンでマ
イクロカプセルとしたものを使用し゛１１作動線（懸濁
媒体）として、脱酸素された水またはアルコール類また
はフロンＣ−８１８、フロン１１４等のフロン類を使用
して。
この作動媒体の中へ上記のマイクロカプセル化した粉状
のポリエチレンを懸濁させる。これにより１作動線体に
もなるスラリー状蓄熱媒体が構成される。以下このスラ
リー状蓄熱媒体を第２蓄熱媒体という◇ またこの他に、相変化物質として粉状のアンモニウムミ
ョウバ：／ （ＮＨ４Ａ（！ （Ｓ０４ ）２ ・１２
Ｈ＋０ ） （９４℃の融解潜熱を利用する。）をポリ
エチレン膜でマイクロカプセルにしたもの（もし、−必
要ならば。
のポリエチレンを懸濁させる。これにより１作動線体に
もなるスラリー状蓄熱媒体が構成される。以下このスラ
リー状蓄熱媒体を第２蓄熱媒体という◇ またこの他に、相変化物質として粉状のアンモニウムミ
ョウバ：／ （ＮＨ４Ａ（！ （Ｓ０４ ）２ ・１２
Ｈ＋０ ） （９４℃の融解潜熱を利用する。）をポリ
エチレン膜でマイクロカプセルにしたもの（もし、−必
要ならば。
ポリエチレン膜の表面を前記第２蓄熱媒体の場合と同じ
方法で架橋処理してもよい。）を使用し。
方法で架橋処理してもよい。）を使用し。
作動媒体（懸濁媒体）として、脱酸素された水またはア
ルコール類またはフロン１１．フロン１２．フロン１１
３．フロン１１４ 等のフロン類を使用して。
ルコール類またはフロン１１．フロン１２．フロン１１
３．フロン１１４ 等のフロン類を使用して。
この作動媒体の中へ上記マイクロカプセル化したアンモ
ニウムミョウバンを懸濁させ、スラリー状、蓄熱媒体を
構成してもよい。
ニウムミョウバンを懸濁させ、スラリー状、蓄熱媒体を
構成してもよい。
なお、上記各蓄熱媒体において、作動媒体の中へ懸濁さ
せる粉状またはマイクロカプセル化した潜熱蓄熱材の粒
径は、通常１．５ｍｍ以下、好ましくは平均粒径０．１
５ｍｍ 付近の粒の中に２０％以上の粒径５０μ以下の
粒を含むものがよい。
せる粉状またはマイクロカプセル化した潜熱蓄熱材の粒
径は、通常１．５ｍｍ以下、好ましくは平均粒径０．１
５ｍｍ 付近の粒の中に２０％以上の粒径５０μ以下の
粒を含むものがよい。
次に、図に基づいて本発明方法を説明する。第１図およ
び第２図は第１実施例を示す。図において、（１月よ蓄
熱媒体貯槽で、内部に第２蓄熱媒体（２）が貯蔵されて
いる。この場合１作動線体として脱酸素された水が用い
られている。（３）は蓄熱媒体貯槽（１）に接続された
竪型熱交換器、（４）はその伝熱管。
び第２図は第１実施例を示す。図において、（１月よ蓄
熱媒体貯槽で、内部に第２蓄熱媒体（２）が貯蔵されて
いる。この場合１作動線体として脱酸素された水が用い
られている。（３）は蓄熱媒体貯槽（１）に接続された
竪型熱交換器、（４）はその伝熱管。
（５）は蓄熱媒体貯槽（１）に供給する脱酸素された水
を貯めるドレン貯槽（給水貯槽） １ （６）はドレン
貯槽（５）に給水を圧送する第１ドレンポンプ、（７）
はドレン貯槽（５）に貯められた給水を蓄熱媒体貯槽（
１）に圧送する第２ドレンポンプで、この第２ドレンポ
ンプ（７）からの給水を蓄熱媒体貯槽（１ンに導く送入
ノズル（８月よ蓄熱媒体貯槽（１）の底部に接線方向で
取付けられている。なお、蓄熱媒体貯槽（１〕には適宜
、攪拌機が設けられる。
を貯めるドレン貯槽（給水貯槽） １ （６）はドレン
貯槽（５）に給水を圧送する第１ドレンポンプ、（７）
はドレン貯槽（５）に貯められた給水を蓄熱媒体貯槽（
１）に圧送する第２ドレンポンプで、この第２ドレンポ
ンプ（７）からの給水を蓄熱媒体貯槽（１ンに導く送入
ノズル（８月よ蓄熱媒体貯槽（１）の底部に接線方向で
取付けられている。なお、蓄熱媒体貯槽（１〕には適宜
、攪拌機が設けられる。
このような構成により、蓄熱媒体貯槽（１）に貯められ
た第２蓄熱媒体（２）はサーモサイフオン作用により蓄
熱媒体貯槽（１）の底部から竪型熱交換器（３）の底部
へ吸引され、伝熱管（４）の内部を上昇する。そして、
第２蓄熱媒体（２）は伝熱管（４）の内部を上昇中に、
１５０〜８００℃程度の流量および（または）温度の変
動する廃ガス（または熱媒体）によって加熱される。こ
の場合、第２蓄熱媒体（２）中のポリエチレンは１３６
℃で約２００ＫＪ／ｋｇの融解潜熱を吸収してマイクロ
カプセルの内部で融解するが、表面の架橋されたポリエ
チレンは融解しないＣＤでｔマイクロカプセルが破壊さ
れるようなことはない。
た第２蓄熱媒体（２）はサーモサイフオン作用により蓄
熱媒体貯槽（１）の底部から竪型熱交換器（３）の底部
へ吸引され、伝熱管（４）の内部を上昇する。そして、
第２蓄熱媒体（２）は伝熱管（４）の内部を上昇中に、
１５０〜８００℃程度の流量および（または）温度の変
動する廃ガス（または熱媒体）によって加熱される。こ
の場合、第２蓄熱媒体（２）中のポリエチレンは１３６
℃で約２００ＫＪ／ｋｇの融解潜熱を吸収してマイクロ
カプセルの内部で融解するが、表面の架橋されたポリエ
チレンは融解しないＣＤでｔマイクロカプセルが破壊さ
れるようなことはない。
したがって、第２蓄熱媒体（２）が熱を受け取っても、
第２蓄熱媒体（２）中のポリエチレンが全部融解するま
では、該第２蓄熱媒体（２］の温度はポリエチレンの融
解温度（相変化温度１８δ℃）のままである。
第２蓄熱媒体（２）中のポリエチレンが全部融解するま
では、該第２蓄熱媒体（２］の温度はポリエチレンの融
解温度（相変化温度１８δ℃）のままである。
このよう」ビして、第２蓄熱媒体（２）中のポリエチレ
ンを融解させることにより、一定の温度（１８６℃）の
ままで熱源流体から熱を吸収できることになる。そして
、加熱された第２蓄熱媒体（２）はサーモサイフオン作
用により自動的に蓄熱媒体貯槽（υに戻り、水蒸気が蓄
熱媒体貯槽（１ンの上部に溜ることになる。そこで、こ
の水蒸気を反応釜、濃縮缶、晶析缶、蒸発缶、蒸留器、
乾燥器あるいは工場。
ンを融解させることにより、一定の温度（１８６℃）の
ままで熱源流体から熱を吸収できることになる。そして
、加熱された第２蓄熱媒体（２）はサーモサイフオン作
用により自動的に蓄熱媒体貯槽（υに戻り、水蒸気が蓄
熱媒体貯槽（１ンの上部に溜ることになる。そこで、こ
の水蒸気を反応釜、濃縮缶、晶析缶、蒸発缶、蒸留器、
乾燥器あるいは工場。
ビル等の暖房、給湯システム等の熱需要装置に適宜供給
する。この場合、熱需要装置の熱需要量は熱交換器（３
ンへの熱の供給量の時間的変動とは関係なしに時間的に
変動させることができる。また。
する。この場合、熱需要装置の熱需要量は熱交換器（３
ンへの熱の供給量の時間的変動とは関係なしに時間的に
変動させることができる。また。
熱需要装置に間接加熱方式のものを用いれば、蒸気が凝
縮してできたドレンを給水として第１ドレンポンプ（６
）によりドレン貯槽（５）に貯めることができる。ドレ
ン貯槽（５月こ貯められたドレン（脱酸素された水）は
第２ドレンポンプ（７）で蓄熱媒体貯槽（１）内の圧力
まで加圧し、前記送入ノズル（８）を通して蓄熱媒体貯
槽（１ン内に送入する。そうすると、ドレンは蓄熱媒体
貯槽（１）内で回転しながら次第に上昇し、融解したポ
リエチレンを含むマイクロカプセルに触れて加熱される
ことになる。この場合。
縮してできたドレンを給水として第１ドレンポンプ（６
）によりドレン貯槽（５）に貯めることができる。ドレ
ン貯槽（５月こ貯められたドレン（脱酸素された水）は
第２ドレンポンプ（７）で蓄熱媒体貯槽（１）内の圧力
まで加圧し、前記送入ノズル（８）を通して蓄熱媒体貯
槽（１ン内に送入する。そうすると、ドレンは蓄熱媒体
貯槽（１）内で回転しながら次第に上昇し、融解したポ
リエチレンを含むマイクロカプセルに触れて加熱される
ことになる。この場合。
攪拌機（図示せず）によって攪拌してやれば効果的であ
る。凝固したポリエチレンを多く含む第２蓄熱媒体（２
）は再び竪型熱交換器（３）を循環することになる。
る。凝固したポリエチレンを多く含む第２蓄熱媒体（２
）は再び竪型熱交換器（３）を循環することになる。
第８図は第２実施例を示す。第１実施例と異なるところ
は、スラリー状蓄熱媒体に第１蓄熱媒体（９）を用い、
蓄熱媒体貯槽（υからの蒸気をボイラＣ１Ｏに導く構成
とした点にある。図中、αηはボイラαＱの加熱管、（
６）はボイラαＱ内に給水ポンプ＠を通して送入された
脱塩水を示す。なお、第１蓄熱媒体（９）の作動媒体に
は液状トルエンが使用されている。
は、スラリー状蓄熱媒体に第１蓄熱媒体（９）を用い、
蓄熱媒体貯槽（υからの蒸気をボイラＣ１Ｏに導く構成
とした点にある。図中、αηはボイラαＱの加熱管、（
６）はボイラαＱ内に給水ポンプ＠を通して送入された
脱塩水を示す。なお、第１蓄熱媒体（９）の作動媒体に
は液状トルエンが使用されている。
このような構成により、蓄熱媒体貯槽（１）に貯められ
た第１蓄熱媒体（９）はサーモサイフオン作用により蓄
熱媒体貯槽（１ンの底部から竪型熱交換器（３）の底部
へ吸引され、伝熱管（４）の内部を上昇する。第１蓄熱
媒体（９）は伝熱管（４）の内部を上昇中に、２５０〜
５００℃程度の流量および（または）温度の変動する廃
ガス等の熱源流体によって加熱されるが。
た第１蓄熱媒体（９）はサーモサイフオン作用により蓄
熱媒体貯槽（１ンの底部から竪型熱交換器（３）の底部
へ吸引され、伝熱管（４）の内部を上昇する。第１蓄熱
媒体（９）は伝熱管（４）の内部を上昇中に、２５０〜
５００℃程度の流量および（または）温度の変動する廃
ガス等の熱源流体によって加熱されるが。
この場合、第１蓄熱媒体（９）中のペンタエリトリトー
ルは、１８８℃で８２２ＫＪ／ｋｇの転移熱を吸収して
転移する。したがって、第１蓄熱媒体（９）が熱を受取
っても、第１蓄熱媒体（９）中のペンタエリトリトール
が全部転移するまでは、該第１蓄熱媒体（９）の温度は
ペンタエリトリトールの転移温度（相変化温度（１８８
℃））のままである。またこの同作とともに、過剰の熱
でトルエンの一部が気化して気泡となり、竪型熱交換器
（３）の上部空間から、熱を吸収した側に転移したペン
タエリトリトールを多量に含む蓄熱媒体とともに蓄熱媒
体貯槽（１）に戻り、トルエンの蒸気は上部空間に溜る
ことになる。
ルは、１８８℃で８２２ＫＪ／ｋｇの転移熱を吸収して
転移する。したがって、第１蓄熱媒体（９）が熱を受取
っても、第１蓄熱媒体（９）中のペンタエリトリトール
が全部転移するまでは、該第１蓄熱媒体（９）の温度は
ペンタエリトリトールの転移温度（相変化温度（１８８
℃））のままである。またこの同作とともに、過剰の熱
でトルエンの一部が気化して気泡となり、竪型熱交換器
（３）の上部空間から、熱を吸収した側に転移したペン
タエリトリトールを多量に含む蓄熱媒体とともに蓄熱媒
体貯槽（１）に戻り、トルエンの蒸気は上部空間に溜る
ことになる。
−万、蓄熱媒体貯槽（１）の上部に溜っているトルエン
の蒸気をボイラ叫の加熱管Ｏυに導くと、トルエンの蒸
気は加熱管Ｑηを介してその気化潜熱を脱塩水（６）に
与え、脱塩水（ロ）はこれによって気化して蒸気となり
、ボイラσＱ頂部から熱需要装置へ供給されることにな
る。トルエンの蒸気は加熱管（ロ）の中で脱塩水的に熱
を与えることによって凝縮して液状となり、トルエン貯
槽ａ◆に貯められる。トルエン貯槽σ◆内のトルエンは
トルエンポンプ（ト）で蓄熱媒体貯槽（υ内の′圧力ま
で加圧し、送入ノズル（８）を通して蓄熱媒体貯槽（１
２内に送入する。なお、ボイラＱＱへ送入する液体は、
脱塩水の外にフロン等の低沸点化合物も使用できる。
の蒸気をボイラ叫の加熱管Ｏυに導くと、トルエンの蒸
気は加熱管Ｑηを介してその気化潜熱を脱塩水（６）に
与え、脱塩水（ロ）はこれによって気化して蒸気となり
、ボイラσＱ頂部から熱需要装置へ供給されることにな
る。トルエンの蒸気は加熱管（ロ）の中で脱塩水的に熱
を与えることによって凝縮して液状となり、トルエン貯
槽ａ◆に貯められる。トルエン貯槽σ◆内のトルエンは
トルエンポンプ（ト）で蓄熱媒体貯槽（υ内の′圧力ま
で加圧し、送入ノズル（８）を通して蓄熱媒体貯槽（１
２内に送入する。なお、ボイラＱＱへ送入する液体は、
脱塩水の外にフロン等の低沸点化合物も使用できる。
第４図は第８実施例を示す。第２実施例と異なるところ
は、トルエン貯槽Ｑ４およびトルエンポンプ（ト）を除
去した点と、ボイラ００の設ける位置を蓄熱媒体貯槽（
１）よりも高い位置にした点にある。すなわち、ボイラ
ＱＯ内に形成される液状トルエンの液面が蓄熱媒体貯槽
（１）内の第１蓄熱媒体（９）の液面より高い位置に来
るように、かつ蓄熱媒体貯槽（１）円上部に適度の蒸発
空回が形成されるよう設定されている。
は、トルエン貯槽Ｑ４およびトルエンポンプ（ト）を除
去した点と、ボイラ００の設ける位置を蓄熱媒体貯槽（
１）よりも高い位置にした点にある。すなわち、ボイラ
ＱＯ内に形成される液状トルエンの液面が蓄熱媒体貯槽
（１）内の第１蓄熱媒体（９）の液面より高い位置に来
るように、かつ蓄熱媒体貯槽（１）円上部に適度の蒸発
空回が形成されるよう設定されている。
このような構成によると、第２実施例と同様の同作が行
えるのは勿論、ボイラ（ＩＱ内の液状トルエンをポンプ
等を用いずに自重で蓄熱媒体貯槽（１）に送入すること
が可能となる。なお、送入ノズルＱｌが蓄熱媒体貯槽（
１）の底部に接線方向で取付けられているのは前記第１
．第２実施例と同じである。
えるのは勿論、ボイラ（ＩＱ内の液状トルエンをポンプ
等を用いずに自重で蓄熱媒体貯槽（１）に送入すること
が可能となる。なお、送入ノズルＱｌが蓄熱媒体貯槽（
１）の底部に接線方向で取付けられているのは前記第１
．第２実施例と同じである。
第５図は第４実施例を示す。第８実施例と異なるところ
は、ボイラａＯに代えて熱交換器０を用いた点にある。
は、ボイラａＯに代えて熱交換器０を用いた点にある。
この熱交換器αηを設ける位置も前記実施例のボイラＱ
Ｏと同じく蓄熱媒体貯槽（１ンよりも高い位置とされて
いる。
Ｏと同じく蓄熱媒体貯槽（１ンよりも高い位置とされて
いる。
このような構成により、蓄熱媒体貯槽（１）上部のトル
エンの蒸気を熱交換器（７）の伝熱管（至）外部へ導く
。−万、熱交換器（１７）の伝熱管（ト）の内部へは熱
媒体ポンプ（６）により、熱媒体油のようなトルエンの
蒸気の凝縮温度でできるだけ蒸気圧が低く、また常温で
も液体の熱媒体を送入する。熱媒体は熱交換器ａηの伝
熱管（ト）の内部を通る間に、トルエンの凝縮潜熱によ
り加熱され、適宜熱エネルギーを必要とする装置に供給
される。トルエンの蒸気は伝熱管に）の外部に触れるこ
とにより、熱媒体に熱を与え、自身は凝縮して液体とな
って熱交換器Ｑηの底部に溜る。そして、自重で送入ノ
ズルＱ１Ｓから蓄熱媒体貯槽（υに戻ることになる。
エンの蒸気を熱交換器（７）の伝熱管（至）外部へ導く
。−万、熱交換器（１７）の伝熱管（ト）の内部へは熱
媒体ポンプ（６）により、熱媒体油のようなトルエンの
蒸気の凝縮温度でできるだけ蒸気圧が低く、また常温で
も液体の熱媒体を送入する。熱媒体は熱交換器ａηの伝
熱管（ト）の内部を通る間に、トルエンの凝縮潜熱によ
り加熱され、適宜熱エネルギーを必要とする装置に供給
される。トルエンの蒸気は伝熱管に）の外部に触れるこ
とにより、熱媒体に熱を与え、自身は凝縮して液体とな
って熱交換器Ｑηの底部に溜る。そして、自重で送入ノ
ズルＱ１Ｓから蓄熱媒体貯槽（υに戻ることになる。
このように２本発明方法は短時間（間欠的）に大量の熱
が必要なシステムへの熱供給とか、熱の供給と需要が時
間的に異なるシステムへ効果的に応用することができる
が、その具体例を挙げると次のようなものがある。
が必要なシステムへの熱供給とか、熱の供給と需要が時
間的に異なるシステムへ効果的に応用することができる
が、その具体例を挙げると次のようなものがある。
（１）反応釜、濃縮缶、晶析缶、蒸発缶、蒸留器、−乾
燥器等のバッチプラントへの熱供給。
燥器等のバッチプラントへの熱供給。
（２）プラントのスタートアップ用熱供給。
（３）工場、ビル等の暖冷房、給湯システムへの熱供給
。
。
（４）太陽熱利用システム内での蓄熱。
発明の効果
以上本発明によれば、スラリー状蓄熱媒体の循環ライン
中にポンプやバルブを設けなくて済み。
中にポンプやバルブを設けなくて済み。
装置の摩耗やマイクロカプセルの破壊を最小限に抑える
ことができる。また１本発明方法は、現在まで廃棄され
ていた間欠的または変動的に排出される゛廃熱のエネル
ギーを、連続的で安定な熱エネルギーとすることができ
、バッチプロモス等短時間（間欠的）に大量の熱が必要
なシステムへの熱供給あるいはプラントのスタートアッ
プ等、熱の供給と需要が時間的に異なるシステムへ効果
的に利用することができる。さらに、放熱する場合。
ことができる。また１本発明方法は、現在まで廃棄され
ていた間欠的または変動的に排出される゛廃熱のエネル
ギーを、連続的で安定な熱エネルギーとすることができ
、バッチプロモス等短時間（間欠的）に大量の熱が必要
なシステムへの熱供給あるいはプラントのスタートアッ
プ等、熱の供給と需要が時間的に異なるシステムへ効果
的に利用することができる。さらに、放熱する場合。
水蒸気として取出すこともできるので、既設のシステム
へ容易に適用することができる。
へ容易に適用することができる。
第１図および第２図は本発明の第１実施例を示し、第１
図は熱エネルギー回収装置のフロ−シート６第２図は第
１図のＡ−Ａ断面図、第８図は第２実施例における熱エ
ネルギー回収装置のフローシート、第４図は第８実施例
における熱エネルギー回収装置のフローシート、第５図
は第４実施例における熱エネルギー回収装置のフローシ
ートである０ （１）−・蓄熱媒体貯槽、（２）・・・第２蓄熱媒体、
（３戸・・竪型熱交換器、（４）・・・伝熱管、１９）
・・・第１蓄熱媒体代理人 森本義弘 手続補正書（嶋） 昭和５９年１０月、３ρ日 特許庁長官殿 １、事件の表示 奄 昭和５９ 年特 許 願第 １１１３５６ 号２発明の
名称 熊エネルギー回収方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 （５１１）日立造船株式会社 氏名 （６８０８）弁理出前 本 義 弘５ の日付（
発送日） 昭和 年 月 日 ６、補正により増加する発明の数 ７補正の対象 ０明細書の発明の詳細な説明の欄 （１）第２頁第３行目 「動力」とあるを「熱エネルギー」に訂正する。 （２）第３頁第１３行目〜第１４行目 「高められた」と「蓄熱媒体」の間に「蓄熱容量を有す
る」を加入する。 （３）第８頁第１３行目 「を示す。」と「図に」の間に「この場合、蓄熱媒体と
しては第２蓄熱媒体を使用するものとして説明するが、
第１蓄熱媒体を使用する場合も、作動媒体（懸濁媒体）
として炭化水素・アセトン等の可燃物を使用する場合に
は着火防止に留意しなければならないこと、以外は作用
は同じである。」を加入する。 （４）第１０頁第１２行目 、「この場合、」と「熱需要装置の」の間に「水蒸気使
用量が発生量よシも多い場合は蓄熱媒体貯槽（υの内圧
が低下するために、蓄熱媒体中の脱酸素された水の一部
がフラッシュ蒸発する。しかし、この場合の蒸発潜熱は
蓄熱媒体中の融解しているポリエチレンカ凝固する時に
放出する潜熱により供給されるので、蓄熱媒体および水
蒸気の温度はポリエチレンの凝固温度（１３５°Ｃ）−
ｔ’一定に保たれる。この場合、ポリエチレンから脱酸
素された水への熱の移動は表面が架橋された微細なポリ
エチレンの表面で行なわれるため、伝熱面積が非常に大
きいので伝熱抵抗が非常に小さく、温度の低下（エクセ
ルギーの損失）がほとんどないｇすなわち、蓄熱媒体貯
槽（１）を沸騰熱交換路と考えると潜熱蓄熱物質と作動
媒体との熱交換は沸騰熱交換となる。このようにして、
」を加入する。 （５）第１４頁第９行目 「伝熱管ａ樽」と「外部へ」の間に「の」をｍ人する。
図は熱エネルギー回収装置のフロ−シート６第２図は第
１図のＡ−Ａ断面図、第８図は第２実施例における熱エ
ネルギー回収装置のフローシート、第４図は第８実施例
における熱エネルギー回収装置のフローシート、第５図
は第４実施例における熱エネルギー回収装置のフローシ
ートである０ （１）−・蓄熱媒体貯槽、（２）・・・第２蓄熱媒体、
（３戸・・竪型熱交換器、（４）・・・伝熱管、１９）
・・・第１蓄熱媒体代理人 森本義弘 手続補正書（嶋） 昭和５９年１０月、３ρ日 特許庁長官殿 １、事件の表示 奄 昭和５９ 年特 許 願第 １１１３５６ 号２発明の
名称 熊エネルギー回収方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 （５１１）日立造船株式会社 氏名 （６８０８）弁理出前 本 義 弘５ の日付（
発送日） 昭和 年 月 日 ６、補正により増加する発明の数 ７補正の対象 ０明細書の発明の詳細な説明の欄 （１）第２頁第３行目 「動力」とあるを「熱エネルギー」に訂正する。 （２）第３頁第１３行目〜第１４行目 「高められた」と「蓄熱媒体」の間に「蓄熱容量を有す
る」を加入する。 （３）第８頁第１３行目 「を示す。」と「図に」の間に「この場合、蓄熱媒体と
しては第２蓄熱媒体を使用するものとして説明するが、
第１蓄熱媒体を使用する場合も、作動媒体（懸濁媒体）
として炭化水素・アセトン等の可燃物を使用する場合に
は着火防止に留意しなければならないこと、以外は作用
は同じである。」を加入する。 （４）第１０頁第１２行目 、「この場合、」と「熱需要装置の」の間に「水蒸気使
用量が発生量よシも多い場合は蓄熱媒体貯槽（υの内圧
が低下するために、蓄熱媒体中の脱酸素された水の一部
がフラッシュ蒸発する。しかし、この場合の蒸発潜熱は
蓄熱媒体中の融解しているポリエチレンカ凝固する時に
放出する潜熱により供給されるので、蓄熱媒体および水
蒸気の温度はポリエチレンの凝固温度（１３５°Ｃ）−
ｔ’一定に保たれる。この場合、ポリエチレンから脱酸
素された水への熱の移動は表面が架橋された微細なポリ
エチレンの表面で行なわれるため、伝熱面積が非常に大
きいので伝熱抵抗が非常に小さく、温度の低下（エクセ
ルギーの損失）がほとんどないｇすなわち、蓄熱媒体貯
槽（１）を沸騰熱交換路と考えると潜熱蓄熱物質と作動
媒体との熱交換は沸騰熱交換となる。このようにして、
」を加入する。 （５）第１４頁第９行目 「伝熱管ａ樽」と「外部へ」の間に「の」をｍ人する。
Claims (1)
- １、加熱お濾び冷却に応じて転移熱を咋収および放出す
る転移物質の粉末を、該転移物質の転移温度において液
体の作動媒体に懸濁させ、または、加熱および冷却に応
じて潜熱を吸収および放出する相変化物質を封入したマ
イクロカプセルを、前記相変化物質の相変化温度におい
て液体の作動媒体に懸濁させてスラリー状蓄熱媒体を構
成し１このスラリー状蓄熱媒体を蓄熱媒体貯槽に貯蔵し
、この貯蔵したスラリー状蓄熱媒体をサーモサイフオン
作用により竪型熱交換器に通して加熱した後、再び前記
蓄熱媒体貯槽に戻し、このスラリー状蓄熱媒体から蒸発
した高圧の作動媒体の蒸気から熱量４ルギーを得ること
を特徴とする熱エネルギー回収方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59111356A JPS60253791A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | 熱エネルギ−回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59111356A JPS60253791A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | 熱エネルギ−回収方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60253791A true JPS60253791A (ja) | 1985-12-14 |
Family
ID=14559117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59111356A Pending JPS60253791A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | 熱エネルギ−回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60253791A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8893513B2 (en) | 2012-05-07 | 2014-11-25 | Phononic Device, Inc. | Thermoelectric heat exchanger component including protective heat spreading lid and optimal thermal interface resistance |
| US8991194B2 (en) | 2012-05-07 | 2015-03-31 | Phononic Devices, Inc. | Parallel thermoelectric heat exchange systems |
| US9593871B2 (en) | 2014-07-21 | 2017-03-14 | Phononic Devices, Inc. | Systems and methods for operating a thermoelectric module to increase efficiency |
| US10458683B2 (en) | 2014-07-21 | 2019-10-29 | Phononic, Inc. | Systems and methods for mitigating heat rejection limitations of a thermoelectric module |
-
1984
- 1984-05-30 JP JP59111356A patent/JPS60253791A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8893513B2 (en) | 2012-05-07 | 2014-11-25 | Phononic Device, Inc. | Thermoelectric heat exchanger component including protective heat spreading lid and optimal thermal interface resistance |
| US8991194B2 (en) | 2012-05-07 | 2015-03-31 | Phononic Devices, Inc. | Parallel thermoelectric heat exchange systems |
| US9103572B2 (en) | 2012-05-07 | 2015-08-11 | Phononic Devices, Inc. | Physically separated hot side and cold side heat sinks in a thermoelectric refrigeration system |
| US9234682B2 (en) | 2012-05-07 | 2016-01-12 | Phononic Devices, Inc. | Two-phase heat exchanger mounting |
| US9310111B2 (en) | 2012-05-07 | 2016-04-12 | Phononic Devices, Inc. | Systems and methods to mitigate heat leak back in a thermoelectric refrigeration system |
| US9341394B2 (en) | 2012-05-07 | 2016-05-17 | Phononic Devices, Inc. | Thermoelectric heat exchange system comprising cascaded cold side heat sinks |
| US10012417B2 (en) | 2012-05-07 | 2018-07-03 | Phononic, Inc. | Thermoelectric refrigeration system control scheme for high efficiency performance |
| US9593871B2 (en) | 2014-07-21 | 2017-03-14 | Phononic Devices, Inc. | Systems and methods for operating a thermoelectric module to increase efficiency |
| US10458683B2 (en) | 2014-07-21 | 2019-10-29 | Phononic, Inc. | Systems and methods for mitigating heat rejection limitations of a thermoelectric module |
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